Генератор импульсов с управляемой частотой Советский патент 1980 года по МПК H03K1/16 

(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ С УПРАВЛЯЕМОЙ ЧАСТОТОЙ

Изобретение относится к импульсным генераторам и может быть использовано в качестве задающего генератора в блоках синхронизации электронно-вычислительных машин и различных устройств автоматики. Известен генератор импульсов с управляемой частотой следования, содержащий генератор тактовых импульсов, умножитель, состоящий из делителя частоты, реверсивного счетчика, вентилей и элемента разделения, счетчик импульсов, первое уст ройство управления, состоящее из триггера, регистра, элемента сравнения и двух . схем совпадения, второе устройство управления из регистра и вентилей р-. К недостаткам данного генератора следует отнести то, что для каждой генериру- емой частоты в нем предусмотрен свой вентиль, что при необходимости генерации большого количества частот делает генератор громоздким, а также то,, что Генератор обладает низким быстродействием,так как при изменении генерируемой частоты с одного значения на другое частота на выходе генератора меняется плавно, последовательно проходя все промежуточные значения. Известен управляемый генератор импульсов, содержащий инвертор, линию задержки, элементы И, схему ИЛИ, регистр и дешифратор 2, Недостатком данного генератора является то, что количество элементов И, входящих в состав генератора, равняется количеству генерируемых частот, что при большом количестве генерируемых частот делает генератор громоздким. Цель кзобретения - упрощение генератора. Поставленная цель достигается тем, что Б генератор кмпупьсов с управляемой частотой, содержащий элементы И, элемент ИЛИ, линию задеря ки и регистр, вход записи информации которого соединен с шиной кода, вход считывания регистра соединен с выходом записи задержки, выходы первого и третьего элементов И - со вхо- дами элемента ИЛИ, введены два управляющих триггера и счетчик, вход установки которого соединен с выходом регистра, а вычитающий вход счетчика - с выходом второго и с одним входом третьего элемента И, другой вход которого соединен с прямым выходом первого разряда счетчика, инверсные выходы всех последующих разрядов которого подключены к остальным исодам третьего элемента И. При этом вь1Ход первого элемента И соединен со : счетными входами управляющих триггеров, а установочный вход первого управляюще го триггера - с шиной пуска, выходы первого и второго управляющих триггеров соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И,вторые входы которых подключены к шине импульсов эталонной частоты, а выход элемента ИЛИ соединен со входом линии задержки. Блок-схема генератора импульсов с управляемой частотой представлена на чертеже. Она содержит первый 1 и второй 2 управляюшие триггеры, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого 3 и второго 4 элементов И, второй вход первого элемента И 3 соединен Со вторым входом второго элемента И 4 и с шиной 5 импульсов эталонной частоты а установочный вход первого управпяющего триггера 1-е шиной б пуска. Выход первого элемента И 3 соединен Со счетными входами управляющих тригге- ров 1, 2 и первым входом элемента ИЛИ 7, второй вход которого связан с выходом третьего элемента и 8, Выход второго элемента И 4 соединен с вычитающим входом счетчика 9 и первым входом третьего эле мента И 8, другой вход которого соединен с прямым выходом Q первого разряда счетчика 9, а остальные входы - с инвер ными выходами Q™ , ,,., Q всех его последующих разрядов. Выход элемента ИЛИ 7 подключен к входу линии 10 задержки и является выходом 11 генератора. Выход линии 10 за держки соединен со входом считывания ре гистра 12, вход записи информации которого соединен с шиной 13 кода, а выход регистра 12 - с установочным входом счетчика 9., Работа генератора происходит следующим образом. Перед началом работы управляющие триггеры 1, 2, счетчик 9 и регистр 12 устанавливают в нуль. На выходах управляющих триггеров устанавливаются низкие потенциалы, которые препятствуют прохождению на выходы элементов И 3, 4 импульсов эталонной частоты, поступающих на шину 5о Затем на шину 13 поступает код числа N, которое записывается в регистр 12. Число характеризует задаваемый период следования импульсов на выходе 11. По команде Пуск, поступающей на шину 6, управляющий триггер 1 устанавливается в состояние 1, открывая по первому входу элемент И 3, Затем ближайший по времени к команде Пуск импульс эталонной частоты проходит на выход элемента И 3, проходит через элемент ИЛИ 7 на выход 11 и на вход линии 10 задержки, где задерживается на время, равное tT-i,. С выхода линии задержки импульс поступает на вход считывания регистра 12. Из регистра 12 в счетчик 9 заносится код числа Н- Первый прошедший через элемент И 3 импульс эталонной часто ты поступает также на счетные входы управляющих триггеров 1, 2 и по заднему фронту переводит упррвляюший триггер 1 в состояние О, а управляющий триггер 2 - в состояние 1. При этом элемент И 3 закрывается, а элемент И 4 открывается, пропуская все последующие импульсы эталонной частоты на вычитающий вход счетчика 9 и первый вход элемента И 8. Импульсы эталонной частоты, поступающие на вычитающий вход счетчика 9, вычитают из него coдepжи.foгo по единице. Когда содержимое счетчика 9 станет равнь1м единице, т.е. на его вычитающий вход постулит К -1 импульсов эталонной частоты, на выходах всех разрядов счетчика 9 установятся высокие потенциалы, элемент И 8 откроется. N -и импульс проходит через элемент И 8, элемент ИЛИ 7 и поступает на выход 11 и вход линии 1О задержки. Одновременно N -и импульс по заднему фронту вычитает из содержимого счетчика 9 единицу, делая его равным нулю. С выхода линии задержки импульс, поступает на вход считывания регистра 12. Если информация, записанная в регистре 12 не изменилась, то весь процесс будет повторяться циклически. Через определенньге интервалы времени, определяемые числом N , на выход 11 будут поступать импульсы. Если в регистр будет записано другое число, то следующий импульс на выходе 11 появится через промежуток времени, опрецеляемый новым числом. 574 Чтобы избежать одновременного поступN-ro импульса на вычитающий вход счетчика 9 и поступления информации из регистра 1.2 ка установочные входы счетчика 9, время задержки линии задержки 10 выбирается из условия , где T-j, - время задержки линии задержки; tr - длительность импульсов эталонной частоты; Т - период следования импульсов эталонной частоты. Для удобства работы с генератором желательно, чтобы период следования импульсов эталонной частоты был кратен едини- це измерения времени и составлял, например, 1 МКС, или 1 мс, или 1 с. В этом случае число N будет равно задаваемому периоду следования в выбранных единицах измерения времени и его можно будет задавать без предварительного масштабирования. Таким образом, независимо от числа генерируемых частот количество элементов входящих в генератор, остается постоянным что приводит к упрощению генератора. Причем, чем больше частот генерирует генератор, тем больше выигрыщ в оборудовании Фор. мула изобретения Генератор импульсов с управляемой частотой, содержащий элементы И, элемент 3 ИЛИ, линию задержки и регистр, вход за176писи информации которого соединен с шиной кода, вход считывания регистра соединен с выходом линии задержки, выходы первого и третьего элементов И соедине- ны со входами элемента ИЛИ, о т л и ч аю ш и и с я тем, что, с целью упрощения генератора, в него введены два управляющих триггера и счетчик, вход установки которого соединен с выходом регистра, а вычитающий вход счетчика - с выходом второго и с одним входом третьего элемента И, другой вход которого соединен с прямым выходом первого разряда счетчика, инверсные выходы всех последующих разрядов которого подключены к остальным входам третьего элемента И, при этом выход первого элемента И соединен со счетными входами управляющих тригге- ров, а установочный вход первого управляющего триггера соединен с щиной пуска, выходы первого и второго управляющих триггеров соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены к шине импульсов эталонной частоты, а выход элемента ИЛИ соединен со входом лиНИИ задержки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1.Авторское свидетельство СССР 519842, кл. Н ОЗ К 1/16, 30.06.76. 2.Авторское свидетельство СССР fe 544106, кл. Н ОЗ К 1/16, 25.01.77.

s

-

ir